AT78152B - Verfahren zum Verflüssigen und Trennen schwer verflüssigbarer Gase und Gasgemische. - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf das Verflüssigen und Trennen von Gasen und Gasgemischen unter Anwendung von Kaltdämpfen oder Kaltdampfgemischen, deren Siedepunkt tiefer als derjenige der Kohlensäure liegt wie z. B.    Ättlan.     Äthyler, MetbB. Stickoxydal.   



    Bb. ngú8, Krypton usw. Die   bisher in dieser Hinsicht bekannt gewordenen Verfahren haben, wenn man von den   Pictet schen Verfahren   absieht, nur zu einer Vorkühlung der zu ver-   flüssigenden   Gase oder Gasgemische, wie Luft, Wassergas usw. auf zirka-30 bis-400,   aber nicht zur unmittelbaren Verflüssigung der Luft oder ähnlicher Gase geführt. Dagegen haben die von Pictet mit mehreren Kaltdampfflüssigkeiten verschiedener Siedepunkte   
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   Bei einer anderen   Auaführnngsweise   des Verfahrens soll ein Teil der Flüssigkeitwärme der   Kaltdampfsstissigkeit   vor Eintritt in den Verdampfer durch die aus dem Verdampfer austretenden kalten Dämpfe abgeführt und das verflüssigte Gas weiter durch die aus   einer Entspanuungsvorrichtung (Kotbenmaschine,   Drosselventil,   Durchschleussvorrichtung   oder dgl.) austretenden kalten Entspannungsgase weiter heruntergekühlt werden und, falls bei   Luftverflüssigung8-- und   Gastrennungsanlagen eine solche Kühlung nicht ausreicht, der Rest der zu entfernenden Flüssigkeitswärme des verflüssigten Gases aus dem   Kältevorrat   des Verdampfers selbst entnommen bzw. diese   Herunterkühlung   des Restes im Verdampfer selbst bewirkt werden. 



   Sowohl mit Äthan wie auch mit Äthylen kann man mit Unterdruck die kritische Temperatur der Luft unterschreiten, somit beim kritischen Druck Verflüssigung derselben erhalten. Bei Äthan kommt man mit    Atm.   Druck im Verdampfer   auf-1410,   also unter die kritische Temperatur der Luft. 



   Günstiger arbeitet man, wenn man die Niederdruckexpansionsmaschine fortlässt und die doppelte Luftmenge auf den kritischen Druck bringt. Die Anlage wird billiger, da jede Expansionsmaschine fortfällt. 



   Das vorliegende Arbeitsverfahren mit   teillveiser Entziehung der Flüssigkeitswärme   des verflüssigten Gases vor der Expansion durch die Abdämpfe des Verdampfers und durch die kalten Gase einer Gasverflüssigungs- oder Gastrennungsanlage ist erheblich leistungsfähiger als das Verfahren, die gesamte Flüssigkeitswärme durch die entspannten Luftgase allein zu entziehen.

   Besonders wichtig sowohl für das letztere als   : tuch   für die oben beschriebenen Verfahren ist der Umstand, dass man bei   Kaltdämpfen   sehr hohen kritischen Druckes zwei-oder mehrstufig den Kaltdampf bzw. das Gemisch aus zwei oder mehreren Kaltdämpfen verdichtet und dann in der oben beschriebenen Weise dem unter
Druck   stehenden Kältemittel   die darin enthaltene Wärme möglichst vor der Entspannung in der angegebenen Weise entzieht. 



   Eine weitere   Ausführungsform   des vorliegenden Arbeitsverfahrens erhält man dadurch, dass der hochverdichteten Kaltdampfflüssigkeit, der durch Wasserkühlung die Kondensationwärme bereits entzogen ist, vor dem Eintritt derselben in den Verdampfer, d. h. also ver dem Durchgang durch das Drosselventil oder durch die   Durchschleussvorrichtung, auch   noch die Flüssigkeitswärme vollständig entzogen wird, somit die unter Druck stehende Kaltdampffliissigkeit stark, möglichst bis zur Verflüssigungstemperatur   der schwerflüssig) n   Gase oder Gasgemische bei deren kritischer Temperatur unterkühlt wird. 



   Ob dies ia einer Stufe mit einer einzigen Kaltdampfart oder in zwei oder mehreren Stufen mit verschiedenen   Kaltdampfalten geschieht,   ist für das Wesen der vorliegenden 
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Die Unterkühlung der   Kaltdampfflüssigkeit vor ihrer Entspannung   soll nach   vor-   liegendem Verfahren durch eine Druckluft- oder Gasdruckentspannungsmaschine durch die kalten Abgase der   Gasverflüssigungs-oder Gastrennungsanlago   geschehen und erheblich bis zu deren normalen Siedepunkt, nämlich bis zum kritischen Siedepunkt der Gasgemische oder Gase, getrieben   werden,   damit bei dieser tiefsten Temperatur die gesamte Kaltdampfwärme (Verdampfungs- und Flüssigkeitswärme) für Tiefkühlung bei Verdampfertemperatur ausgenutzt werden kann. 



   Eine derartige Tiefkühlung ist bei den bisherigen Kältemaschinen wirtschaftlich nicht möglich ; denn mit sinkender   Verdampfertemperatur   nimmt die    Flüssigkeitswilrme   stark zu und wird schliesslich gleich der Verdampfungswärme. Dadurch sinkt aber die Kälteleistung so sehr, dass bereits bei Temperaturen von   zirka - 400 die Kältemaschine   ungünstiger als eine Kaltluft- oder Gasentspannungsmaschine arbeitet. Bei Temperaturen biz   zu-11811 bis-1400   arbeitet die letztere wirtschaftlicher als die   gewöhnliche Kälte-   maschine und hierin liegt der technische Effekt des vorliegenden Verfahrens   begründet.   



   Krypton eignet sich zur Ausführung des Verfahrens noch besser als Methan, weil es einen um   200 höheren   kritischen Punkt und sowohl in Gasform wie auch als   Flüssigkeit   eine viel höhere Dichte hat. 

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Claims (1)

1. PATENT ANSPRÜCHE : EMI2.2 <Desc/Clms Page number 3> durch beide zugleich und gegebenenfalls auch durch die aus dem Verdampfer abziehenden Kaltdlimpfe.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Teil der Flüssigkeitswärme dem aus dem Kondensator der Kältemaschine austretenden, verdichteten bzw. verflüssigten Gase vor seiner Verwendung zum Kühlen bzw. zum Verflüssigen und nachherige Trennen von Gasen und Gasgemischen, wie Wassergas, Luft, Kohlenwasserstoff- gemischsB (Leuchtgas, Stickstoff und dgl. ), durch die aus dem Verdampfer austretenden kalten Dämpfe, einen anderen Teil durch aus einer Gasentspannungsvorrichtung (Kolbenmaschine, Drosselventil, Durchleussvorrichtung) austretenden kalten Entspannungsgase entzieht, den Rest der in dem verdichteten Kaltdampf bzw. Kaltdampfflüssigkeit enthaltenen Wärme durch den Verdampfer selbst vor dem Eintritt in den Verdampfer oder auch erst im Verdampfer selbst entzieht.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Kondensator der Kältemaschine austretende verflüssigte Gas vor seiner Verwendung zum Kühlen bzw. Verflüssigen und Trennen von Gasen durch die aus einer Entspannungsmaschine austretenden kalten ELtspannungsgase durch Oberssächenkühlung tief herunter gekühlt wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Flüssigkeits- wärme durch die aus dem Verdampfer austretenden kalten Dämpfe und ein Teil durch die aus der Entspannungsvorrichtung austretenden kalten Gase entzogen wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Flüssigkeits- wärme durch die aus der Gasentspannnungsvorrichtung austretenden kalten Gase und ein Teil durch den Verdampfer selbst entzogen wird.

   6. Verfahren nach Atispruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Flüssigkeits- wärme durch die aus dem Verdampfer austretenden kalten Dämpfe, der Rest im Ver- dampfer selbst entzogen wird.